Электрическая машина

Электрическая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при производстве электрических машин. Цель изобретения состоит в повышении надежности и нагрузочной способности электрической машины за счет интенсификации отвода тепловьщелений от наиболее напряженных в тепловом отношении элементов . Электрическая машина содержит статор с сердечником 1, ротор и расположенные по меньшей мере в одном из указанных элементов аксиальные каналы. В аксиальных каналах статора или ротора машины с непосредственным охлаждением установлены стержни 3, имеющие сквозные ориентированные пористые каналы и выполненные из материала с высокой теплопроводностью , а выступающие концы одного и того же стержня изогнуты относительно друг друга на 180 . Благодаря этому заполняющий внутреннюю полость машины хладагент увлекается вращаю1цимся ротором и перед выступающими частями стержней, направленных встречно движению хладагента , образуется зона повышенного давления, а перед противоположными концами стержней, направленных по ходу хладагента, создается зона разряжения. В результате под действием перепада давления хладагент перемещается в аксиальном направлении по стержню. 5 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л со CD СХ) оо Фиг1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1379873 А1 (51)4 Н 02 К 1 20 904

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

«

« ць

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4108594/24-07 (22) 16.06.86 (46) 07.03.88. Бюл. В 9 (71) Институт электродинамики АН УССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН УССР (72) А. А, Бут, В. И. Выговский, О. Г, Кенсицкий, В. С. Козлова, Г. M. Федоренко, Л. И. Дриманович и И. А. Кади-Оглы (53) 621.313.713(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР к- 628341, кл ° Н 02 К 9/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

11 703882, кл. Н 02 К 9/04, 1979. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при производстве электрических машин. Цель изобретения состоит в повышении надежности и нагрузочной способности электрической машины за счет интенсификации отвода тепловьделений от наиболее напряженных в тепловом отношении элементов. Электрическая машина содержит статор с сердечником 1, ротор и расположенные по меньшей мере в одном иэ указанных элементов аксиальные каналы. В аксиальных каналах статора или ротора машины с непосредственным охлаждением установлены стержни 3, имеющие сквозные ориентированные пористые каналы и выполненные иэ материала с высокой теплопроводностью, а выступающие концы одного и того же стержня изогнуты с относительно друг друга на 180

Благодаря этому заполняющий внутреннюю полость машины хладагент увлекается вращающимся ротором и перед выступающими частями стержней, на" правленных встречно движению хладагента, образуется зона повышенного давления, а перед противоположными концами стержней, направленных по ходу хладагента, создается зона разряжения. В результате под действием перепада давления хладагент перемещается в аксиальном направлении по стержню. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1З Я З

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при производстве электрических машин.

Целью изобретения является повышение надежности нагрузочной способности электрической машины за счет интенсификации отвода тепловыделений от наиболее напряженных в тепловом 10 отношении элементов.

На фиг. 1 изображен статор жидкостно-заполненной машины, поперечный разрез; на фиг. 2 — развертка сердечника статора с указанием на- 15 правления движения жидкости в каналах; на фиг ° 3 — пример выполнения пазовых клиньев в виде стержней со сквозными ориентированными пористыми каналами; на фиг. 4 — стержень, поперечный разрез.

Электрическая машина содержит сердечник 1 с уложенной в пазы обмотки 2, установленные в аксиальных каналах стержни 3 со сквозными ори" ентированными пористыми каналами иэ материала с высокой теплопроводностью. В примере выполнения пазовых клиньев в виде стержней со сквозны20

25 ми ориентированными пористыми кана- 30 лами они представляют собой профили с сечением, аналогичным сечению пазового клина 4, В теле стержня может быть выполнено до 100 отверстий диаметром от 0,05 до 3-4 мм.

Увеличение теплопроводности с помощью стержней достигается эа счет значительного увеличения внутренней поверхности теплообмена.

Расчеты TIQYàýûâàþò, что если от- 40 верстий будет 100, то общая внутренняя поверхность возрастает в 1О раэ, а если 1000 " то в 32 раза.

Эти стержни можно деформировать, придавая им форму змеевиков, не опа- 4 саясь, что каналы в каком-то месте сомкнутся °

Использование стержней со сквозными ориентированными пористыми каналами целесообразно во всех случаях, где имеется малый подогрев хладагента при довольно значительных расходах.

При этом эффективность использования этих стержней в электрической машине может быть значительно повышена. Так в капиллярах скорость движения может быть увеличена в десятки раз при непосредственном воздействии на капилляры ультразвуковых колебаний, возникающих при работе машины.

Устройство работает следующим образом °

Вращающимся ротором вследствие вязкостного трения индуцируется направленное движение жидкости ° Перед выступающими частями стержней, направленных встречно движению жидкости, образуется эона повышенного давления, а перед противоположными концами стержней, направленных по ходу жидкости, создается зона разрежения, в результате под действием перепада давления жидкость перемещается в аксиальном направлении по стержню, Чередование стержней с выступающими концами, повернутыми встречно и по ходу вращения жидкости, создает тангенциально-аксиальное движение жидкости в каналах, Аналогично описанному могут быть установлены стержни со сквозными ориентированными каналами в теле сердечника в специально выштампованных отверстиях, а также в пазах ротора в качестве коротко замкнутой обмотки с выступающими в зону лобовых частей концов стержней, направленных по касательной к окружности ротора °

В качестве возможных вариантов могут быть предложены конструктивные исполнения жидкостно-заполненных электрических машин со стержнями в виде описанных ориентированных каналов, помещенных между спинкой статора и корпусом (внутренние теплообменники) или выходящих через корпус во внешнюю среду (внешний теплообменник), С целью уменьшения гидравлического сопротивления стенки ориентированных каналов могут содержать тонкий поверхностный слой иэ полимера, нанесенного химическим методом (толщина нескольких микрон), обладающего высокой адгеэией к металлическим стенкам канала и низкой адгезией к охлаждающей жидкости.

Также с целью уменьшения гидравлического сопротивления каналов и вращающихся частей жидкость, заполняющая полость электрической машины, может содержать добавку полимера.

Предлагаемые технические решения наряду с увеличением поверхности теплопередачи эа счет ориентирован" ных каналов позволяю уменьшить их

1379873 гидравлическое сопротивление, что в результате увеличивает суммарный коэффициент теплопередачи без существенного увеличения гидравлических потерь °

Таким образом, использование изобретения позволяет интенсифицировать охлаждение электрических машин с непосредственным охлаждением путем повышения интенсивности теплоотвода к внутренним каналам стержней и органиэации тангенциально-аксиальной циркуляции жидкости без применения нагнетательных устройств не усложняя технологию и не увеличивая габариты машины °

10!

Формула изобретения 20

I. Электрическая машина с непосредственным охлаждением, включающая статор с сердечником и обмоткой, закрепленной в пазах клиньями, ро- 25 тор с магнитопроводом и короткоэамк" нутой обмоткой и расположенные по меньшей мере в одном из указанных элементов аксиальные каналы, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с 30 целью повышения надежности и нагруэочной способности эа счет интенсификации отвода тепловыделений от наиболее напряженных в тепловом отношении элементов, в аксиальных каналах установлены выполненные иэ материала. с высокой теплопроводностью стержни, имеющие сквозные ориентированные пористые каналы и выступающие иэ торцовых зон части, причем выступающие части одного и того же стержня отогнуты в тангенциальном направлении в противоположные стороны.

2. Машина по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что концы соседних по окружности стержней отогнуты в противоположных направлениях.

3. Машина по пп. I и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что стержни со сквозными ориентированными пористыми каналами установлены в пазах сердечника статора между обмоткой и клином, 4. Машина по пп. I и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что клинья в пазах статора выполнены в виде стержней со сквозными ориентированными пористыми каналами, изолированными от железа статора электроиэоляционными прокладками.

5, Машина по пп. 1 " 4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что короткозамкнутая обмотка ротора выполнена из стержней со сквозными ориентированными пористыми каналами.

6. Машина по пп. 1 - 4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью удобства установки в паэ, стержни выполнены разъемными иэ двух или более частей.

1379873

Составитель В, Константинов

Редактор А. Ворович Техред М. Ходанич Корректор М, Шароши

Заказ 988/54 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4